100 项与 Suzhou Aomeitaike Biotechnology Co., Ltd. 相关的临床结果
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研讨主题:检测自动化建设、NGS自动化、自动建库、制备一体化、AD检测、病原检测、肿瘤早诊早筛、遗传性疾病检测,合作热线:177 0186 0390NGS(Next generation sequencing),能够一次并行对几十万到几百万条DNA片段进行序列测定,这是对传统测序一次革命性的改变,也由于其跨时代的意义,这类测序技术被称为第二代测序或下一代测序(next generation sequencing ,NGS),又称为高通量测序技术(High-throughput sequencing)或大规模平行测序(Massively parallel sequencing,MPS)。这一技术不仅可以分析单个基因的序列,还能对一个物种的基因组和转录组的变异情况进行深入、细致、全貌的分析,又被称为深度测序。在癌症领域,NGS技术为临床医生提供了前所未有的手段,使他们能够更深入地了解肿瘤细胞的遗传特征,从而为精准治疗提供了基础。近年,二代测序(NGS)技术广泛应用于临床。而正如医院开展基因检测业务,竟然如此不容易?文中提到的,由于NGS检测流程复杂,涉及核酸提取、文库制备、上机测序、数据分析多个实验环节,且多步实验操作严重依赖于人员操作水平,但如今能够完成这些操作的训练有素的人员实际上很短缺,这也导致医院开展院内基因检测业务时,除了高额的硬件设施投入外,还需要很多额外时间和费用用于人员培训,继而也导致这项业务的开展受到较高的“门槛”限制。其中,文库制备(又称文库构建或建库)是NGS检测流程中不可缺少但又最为复杂繁琐的环节,同时又是影响测序质量的关键环节,所以如果建库结果不好,会直接到最终测序结果。建库是一个繁琐的过程,从片段化、接头连接到扩增、纯化,实验流程非常长,完成整个流程需要至少3-4个小时(如加上杂交捕获,则需1-2天),传统建库流程大部分步骤需要实验人员手工操作,而且为了尽可能保证样本周转时间(TURN-AROUND TIME,TAT),实验人员可能需要随时待命,以保证样本可随到随检,这无疑为实验人员增加了负担。我之前在客户现场测试仪器,感觉他们真的挺辛苦。由于实验需要保持无菌环境,进实验室需要严格遵守实验室的无菌管理,进一个实验室需要更换几次衣服,鞋套、头套、手套也都是必要的装备品。又由于分区设置,完成一个实验,需要出入不同的实验室,每次进出都需要更换不同的实验服、手套等装备。正常情况下,为了减少麻烦,只能减少不必要的外出,给我的感觉是,一天到晚,喝口水都不容易。而自动建库仪的出现,对于这些实验人员来说算是个福音。当然,某种程度上也会造成一些就业的冲击。在建库设备中,只需将样品和相应的试剂放入特定的载架,设定相关参数,然后按下启动按钮,整个建库过程就开始了。机器手臂灵活地在工作台上移动,准确地取样、加样、混匀,完全替代了人工操作。实验人员们不再需要频繁更换衣服、手套,他们可以在一旁轻松观察,也可以将更多精力放在实验设计、流程优化上,而不是被繁琐的操作所困扰。我还记得我第一次见到自动建库仪运行时,着实被它的高效和便利所震撼。(之前真不知道自动化程度已经这样高。)这种自动化带来的不仅仅是手动操作时间上的节省,更重要的是实验数据的准确性和可重复性得到了提升。在过去,即使实验人员尽最大努力,人为因素也可能导致结果的偏差。但现在,由机器执行的操作几乎可以消除这些误差,让检测工作更加可靠。现在市场上已经推出了多款自动建库仪,受限于个人认知程度,列的不一定全,另外没列国外的品牌,其实像Tecan、贝克曼、罗氏、安捷伦、Opentrons等,也推出了建库仪,不过现在国家鼓励国产替代,这篇文章就突出下国产的建库仪,也算是支持下国产品牌。我个人将市场上的建库仪按公司主营业务分成了四类:第一类:实验室自动化的厂家,如奥美泰克、耐优生物、奥盛、汉赞迪、麦迪克等,这些厂家专注于自动化设备的研发与生产,除了卖建库仪,还会卖其他应用场景的自动化设备或平台。第二类:测序仪厂家,如华大智造、齐碳科技、安序源等,他们推建库仪的目的一般是为了搭配自己的测序仪,为的是更好地卖测序仪。第三类:试剂厂家,如诺唯赞、迪赢生物、纳昂达、艾吉泰康、何因生物等,他们推建库仪的目的一般是为了搭配自己的试剂,为的是更好地卖试剂。第四类:基因检测厂家,如肿瘤基因检测公司,燃石、思路迪、吉因加等,他们推建库仪的目的是一般是为了推基因检测业务或IVD试剂,比如为医院提供院内基因检测一体化解决方案,包括测序仪、提取仪、建库仪、试剂等。其中,第一类厂家的建库仪通常是自主研发的,而第二、三、四类厂家由于主营业务均非自动化设备,他们的建库仪大多非独立开发,且通常会与第一类厂家或其他单位合作,比如燃石的Magnis BR是和安捷伦合作开发,当然这也并非绝对,比如思路迪的ANDiS 500就是自主设计、研发的。注:受限于精力,我只在每个分类中挑了1-2家进行分析,并且由于很多设备我没有实际使用过,分析的点较为局限,且仅代表个人观点。第一类:实验室自动化的厂家耐优生物EASY NGS Pre-System全自动文库制备系统特点:固定8,最大建库通量32(简单建库流程),可选配振荡模块和定量模块。优点:1.获得II类医疗器械注册证(注册证编号:浙械注准20232221894);2.移液准确性高;3.软件可视化程度高。缺点:1.仪器体积偏大;2.通量高建库时,如24人份/32人份,虽然可通过振荡混匀节省吹打混匀时间,但弃去上清和80%酒精清洗时只能8通道移液器去移液,较人工操作无明显优势。奥盛Auto-NGS 100RF特点:固定8通道,最大建库通量24(简单建库流程,不含杂交捕获或多重PCR),含定量模块,每次定量8个,通过专利设计更换定量耗材。优点:1.含定量,可实现包括质控在内的建库全流程自动化,而且更换定量耗材的设计也非常有创意;2.磁珠混匀装置很有特色且实用性强,我从前测试通常是将磁珠分装到深孔板,纯化前进行一轮吹打混匀,第一轮纯化时一般影响不大,但第二轮纯化时由于磁珠放置时间较长,有时底部磁珠无法吹起来,混匀效果也就不理想,故而这个装置真心不错。缺点:1.定量模块偏大;2.由于含试剂原管上机设计,但只有固定8通道无灵活通道,试剂分装试剂可能耗费较长时间,且无振荡模块,纯化环节只能通过8通道移液器一列一列地吹打,24通量建库时建库时间可能较长,较人工操作没有优势。第二类:测序仪厂家华大智造AlphaTool移液机器人特点:模块选配,比如做建库需搭温控、磁力架、PCR等模块,模块价格另算。优点:1.机身比SP100更小,节省占地空间,挺好;2.单通道能完成从1 μL~1000 μL区间移液,小体积移液性能估计不错。缺点:1.做工粗糙,刚开始看到售价59999,以为是带模块的,后来仔细看才发现是只带移液功能(8通道+单通道)的价格,那这个设备可能也就值这个价。第三类:试剂厂家何因生物LibCap-16R建库捕获一体工作站特点:一台设备分左右两区,每个区可以做8通量的样本杂交捕获,一台可以做16通量。优点:1.体积小,占地空间少;2.初衷就是为了搭配自己的试剂,价格大概率不高,加上每个区PCR只有8个孔,成本也低。缺点:1.需人工干预,做PCR时只能人工打开门挪动8连管到支架上。2.移液最低量程10μl,小体积移液大概率不行,不然参数上会写得更小。3.需与适配试剂配合使用。第四类:基因检测厂家思路迪ANDiS 500全自动封闭式基因测序文库制备仪特点:与其他建库仪原理不太相同,基于微流控设计,全封闭。优点:1.获得II类医疗器械注册证(湘械注准20212221299);2.自动化建库性能和抗交叉污染能力与适配panel进行了技术验证与临床大样本队列验证。缺点:1.需与适配试剂配合使用。在以上建库仪中,我个人比较推崇的还是耐优生物、奥盛等专注于自动化设备的研发与生产的厂家,不过到底哪家的建库仪更好,其实未必有标准答案。因为建库实验相对复杂,即使是自动化建库,决定建库结果好坏的也不仅仅只是建库仪,跟试剂、耗材也有很大的相关性,我们之前测试就发现过用不同的深孔板做纯化对结果影响很大,用不同的试剂也同理。试剂厂家/测序仪厂家/基因检测厂家推出的建库仪也不一定就比仪器厂家推出的建库仪差,比如本身是某家试剂的忠粉,那么用他家的建库仪也许是更好的选择,因为试剂厂家需要适配的试剂配合使用,那么他们推出市场之前一定用自己的试剂进行了大量验证,各项参数调整到最优状态了之后再行封闭,那选择他们的建库仪时其实更省心,无需自己再费心去测试和摸索参数,很快就能用上自动化。但如果自身的试剂并不局限特定品牌,那开放试剂的建库仪可能是更好的选择,所以最终还是需根据实际情况判断。真正在选择自动建库仪时,还请根据自己的实验需求、预算和实验室条件等因素进行综合考虑,同时,也可以先申请试用,了解设备的实际运行情况和性能表现再行决定。因此,至于到底哪家建库仪最好,我暂时无法评价,因为从参数层面看,我感觉各家差距不大,如果从使用角度出发,我还没有所有建库仪的使用经验,无法做出较为公正客观的评价。通过建库仪来看,我感觉国产的设备已经做得很好,当然,很多方面还不够完美,比如样本随到随检、灵活性、时效性、交叉污染等方面,可能还需要更多优化,篇幅原因,暂时就不多说。参考资料:[1]Shi C, Feng Y, Sun R, et al. Development and clinical applications of an enclosed automated targeted NGS library preparation system. Clin Chim Acta. 2023, 540:117224.免责声明:本文信息来源于网络,本文仅作知识交流与分享及科普目的,不涉及商业宣传,不作为相关医疗指导或用药建议。文章如有侵权请联系删除。END研讨主题:检测自动化建设、NGS自动化、自动建库、制备一体化、AD检测、病原检测、肿瘤早诊早筛、遗传性疾病检测,合作热线:177 0186 0390戳“阅读原文”立即领取限量50张免费参会名额!
TDS2024实验室自动化建设以及在肿瘤、遗传、病原等领域应用论坛;合作热线:177018603902024年,要问起科学仪器行业最卷的细分赛道,自动化必然榜上有名。从特殊时期被卖脱销的印钞机,到如今成低价倾销的大路货,中国实验室自动化行业在短短几年时间里经历了冰火两重天。无论是创业者还是投资人都在反思:实验室自动化,我们真的走在正确的道路上吗?今天进化风暴想谈谈对这几年中国实验室自动化发展的一些看法。文末,我们把部分学习资料分享给大家,也欢迎大家添加作者微信(sophenex)共同探讨。01—激情澎湃下的错判(1)错把偶发事件当成行业常态首先实验室自动化(Laboratory Automation)从技术上来说不是什么新东西,就是通过不同的技术模块,以工作流的形式,将离散的实验过程集中起来的自动化工具,核心包括:①样本采集和传输模块;②前处理模块;③分析模块;④后处理模块等。实验室自动化的优点是提高检测效率、提升数据准确性以及增强实验安全性,而这些特性完美贴合了过去三年特殊时期的需求。从最初的“一管难求”到2022年4月的单日5165万管检测能力,通过2年多的时间实现了检测量成百上千倍的增长,依靠的就是自动化检测流水线带来的超高效率。同时在精准防控的政策指导下,数据准确性、实验安全性被提到了前所未有的高度,重复性、封闭式的检测流水线产品一下子供不应求。伴随着产品需求的暴增,产业供应链也在飞速发展,资本涌入的时间线与疫情发展时间线高度重合,中国实验室自动化行业自此进入高光时刻。上图来自:36氪新风向然而偶发事件来得快也去得快,随着2022年12月7日“新十条”政策的发布,市场需求快速归零。实验室自动化产品从“印钞机”一夜间变成了“库存货”,在热潮期追逐入场的资本也多数站在高高的山岗上。当然,严格意义上来说,上述疫情检测并非实验室自动化的典型应用场景,它其实更偏向于临床检测自动化范畴,而临床检测自动化有非常成熟的竞争体系。贝克曼、罗氏、西门子、安图等都是行业的成熟玩家。除了产品形态有些相似外,无论从市场空间、商业模式还是估值逻辑与狭义的用于研究性工作的实验室自动化有着本质的差异。(2)错把科学研究等同临床检测临床检测的特点是样本类型比较单一、数量庞大、处理流程标准化、报告输出统一化,这就好比纯净水生产,从来料到分装、检测、包装都可以实现全流程自动化。与临床检测不同的是研究型实验室,例如新材料研发、生命科学研究、半导体工艺探索等,其样本数量相对少、类型纷繁复杂、实验流程差异大、数据解读主观性强。在此类应用场景中,传统实验室自动化仅能在局部环节提高效率,尚未能真正实现从方案设计到实验执行、结果判读与理解、实验优化的全流程自动化。我们认为目前的自动化技术基本能胜任大批量同质样品的处理工作,随着通用人工智能技术的进一步发展,需要解决的是不同样品的个性化实验。图片来源:DeepTech(3)错把机器代人当做当下机会投资实验室自动化其中的一个重要逻辑是:随着中国人口红利的消失,实验室的人员使用成本将越来越高,自动化生产线可以减少人员投入,提高生产效率。从长期来看,用工成本上升是个必然趋势,但短期内需要考虑经济发展速度与下游行业购买力。从2023年开始,历经3年的行业高速发展期告一段落,叠加集采等政策因素的扰动,生命科学下游正处在产能出清的关键时期,企业对于固定资产的投入会更偏谨慎。机器代人的根本驱动因素是高速发展的下游需求与有限的生产力之间形成矛盾,如果下游需求本身趋缓,购买者在算经济账时很难用5~10年的长期眼光去判读问题,尤其是创业公司,自己能否坚持到那个时间点还不确定,他们更愿意留用部分灵活的人工静待下游复苏,而非冒着产能利用不足的风险花费巨资引入实验室自动化设备。(4)错把集成创新当做核心能力实验室自动化的核心技术大部分可以在工业自动化中找到影子,主要是集合传感监测、运动控制、判断反馈等工作,通过信息通讯让整个实验任务有序进行。时至今日,市面上大大小小的自动化仪器已经非常多,但根据产品和商业模式不同大致可分为设备厂商、集成厂商和应用厂商三类,这三类公司在发展过程中面临不同的挑战和困境:A)设备厂商——提供标准化产品我们将提供相对标准化产品的公司定义为“设备厂商”,例如进口的Hamilton、Tecan、Beckman,国产的汉赞迪、奥美泰克等。国产设备厂商遇到的问题包括:①核心零部件依旧依赖进口,尤其是高精密的移液模块、电机等占总成本的比例高,直接影响产品毛利率;②同质化程度高,技术差异小,市场竞争激烈;③应用场景有限,品牌力弱,多以给试剂厂商贴牌合作为主。进口品牌在这个市场中依旧占据主导地位,原因在于Hamilton、Tecan等公司掌握核心模块的自主开发能力,对于客户的需求响应度更高。一方面市场参与者变多,短期看其模块的需求量也越大,但长期来看,随着国内竞争对手在核心模块上的突破,进口厂商的压力也会日渐加大。B)集成厂商——提供定制化服务我们将为客户提供实验室整体自动化方案的公司定义为“集成厂商”。例如进口的赛默飞、Biosero、PE等,国产的镁伽科技、汇像科技、玄刃科技等。相比于设备厂商,集成厂商在规模化方面起步速度会更快,体量更大,但对于国内企业而言,面临许多问题:①需要解决不同品牌、种类仪器的兼容性问题,包括接口开放、数据处理、运动控制等复杂工作,难度大,工期长。②多数根据客户的需求完成定制化的方案,产品可复制性差,成本高,利润薄;③项目总金额大,决策周期长,且多数需要在前期进行垫资生产,资金需求量大、资金使用效率低、现金流较差;④不掌握核心分析仪器的研发制造能力,无法截取优质产品的利润。进口品牌例如赛默飞、PE等在整个实验室自动化产品线中,除了集成创新能力外还提供传统的分析仪器业务,且可以根据自动化的需要完成定制化的改造,这就确保了项目的综合利润。C)应用厂商——提供专用化产品我们将根据某一类下游客户的需求为客户提供专用产品的公司定义为“应用厂商”。应用厂商往往在某个细分的应用领域具备独特的产品开发能力或者拥有纵深的资源,例如专注测序的illumina、专注单细胞测序的10X等。应用厂商有点介于设备厂商和集成厂商之间,他们在产品开发和资源投入上相对更聚焦,对客户的需求和理解更充分,且具备核心产品能锁定用户,这在商业竞争中具备一定的优势。当然应用厂商也面临一些问题,包括市场过于细分,天花板较低,扩展性弱等。02—冷静思考后的理性实验室自动化会是趋势吗?毫无疑问,进化风暴认为无论从产业的升级趋势、下游应用拓展还是客户使用习惯等维度分析,实验室自动化是个必然的趋势。但趋势并不意味着大水漫灌和皆大欢喜,对赛道内的企业来说,找到对的赛道、采用好的模式、构建属于自己的核心能力是赢得这场竞争的关键。(1)从下游应用看普遍观点,实验室自动化最可能落地的场景还是在实验流程相对标准化的检验检测实验室,以及部分科研端的高通量筛选需求。检验检测实验室中建议关注大型的第三方检测实验室、省级疾控中心、海关等具备批量检测需求的部门。科研用户中,建议关注合成生物学、高通量测序、药物筛选等场景。我们也推荐大家关注在传统实验室中针对存量仪器效能提升以及部分能在极端实验环境中为替代实验人员的自动化工具。(2)从产品形态看在可预见的时间内,实验室自动化发展的四个形态会长期并存,即模块自动化、单机自动化、系统自动化和智能自动化。四种形态并非简单的线性替代和进化,而是在一段时间内根据客户的具体预算、实验场景进行差异化的组合。产品形态的演进逻辑是在少数场景下由提高人效到彻底取代人工,在大部分场景下依旧是为实验人员提供高效、安全的实验环境。当然,我们不得不重视人工智能的大发展给实验室自动化带来的颠覆性变革。通过引入机器学习、计算机视觉、具生人工智能等技术,实验室自动化系统可以自主学习、自适应调整和智能决策,这将有助于实验室自动化在实验设计、实验参数优化、数据分析、故障诊断等方面实现更高的智能化水平。通用人工智能技术的发展甚至有可能颠覆传统实验研究的工作习惯和业务形态,包括云端实验室等概念在内的工作模式可能在不远的未来即成现实。(3)从经营策略看在行业不同生态位中的企业,经营策略也是略有差异。①对设备厂商而言,应当尽快完成核心模块的自主研发,尤其是占比较高、技术难度较大的部分,另外应当关注产品在不同领域的应用,根据场景不同完成模块化组合,形成差异化的竞争优势。②对集成厂商而言,必须平衡项目的规模和数量,提高资金的使用效率,向上应该采用投资、并购等方式掌握关键仪器、器件的供应链,获得更大的谈判主动权;向下应当与细分应用深度结合,尽量做到器件模块化、方案产品化。③对应用厂商而言,要尽量做到解决方案产品化,避免由于同一应用客户的个性化需求带来的定制成本上升;要加强核心产品的开发、迭代进度,保持在细分领域的竞争优势;同时应当尽快探索与下游行业节点性经销商的合作模式,扩大自身业务的触达面。03—写在文末进化风暴认为,目前国内实验室,尤其是高校、科研机构的实验室依旧处在较为传统的阶段,非顶级高校的实验经费仍旧紧张、设备落后,甚至连基础仪器也停留在手工操作阶段。发展实验室自动化,既要有领先于人的前瞻性,更要有脚踏实地的实操性。性感的故事写给投资人,切实的困境还要自己解决。学习及引用资料来源,部分资料可添加作者微信获取:《从流水线到黑灯实验室,生命科学上游的自动化革命》 ——36氪新风向《实验室自动化与智能化行业白皮书》——晶泰科技《2023年实验室自动化行业研究报告》——DeepTechENDTDS2024实验室自动化建设以及在肿瘤、遗传、病原等领域应用论坛合作热线:17701860390戳“阅读原文”立即领取限量免费参会名额!
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